Tarifgerät zur kontinuierlichen Erfassung und Anzeige der während konstanter Zeitintervalle gemittelten Grössen der von einem Verbraucher dem Netz entnommenen elektrischen Verbrauchswerte

Abstract

 Bei einem Tarifgerät zur kontinuierlichen Erfassung und Anzeige der während konstanter, im Takt eines n-Stunden-Zeitrasters mit der Zeittaktfrequenz f_Z fortschreitender Zeitintervalle (Meßperioden) gemittelten Größen der von einem Verbraucher dem Netz entnommenen elektrischen Verbrauchswerte, bei dem ein Impulsgeber (6), dessen Impulse pro Zeiteinheit ein Maß für die gemessene elektrische Leistung und, multipliziert mit der Zeit, ein Maß für die entnommene elektrische Energie sind, einen Mikrocomputer steuert, der die Impulse in Arbeits/Leistungswerte umrechnet und diese auf Abruf einer LCD-Anzeige (3) zuführt und Steuerfunktionen auslöst und die Meßperiode im Takt des Zeitrasters fortschaltet. Erfindungsgemäß ist die Zeittaktfrequenz f_Z des Zeittaktgebers des Mikrocomputers (2) während der Prüfperiode des Tarifgerätes durch eine von Hand betätigbare Prüftaste (20) um einen Faktor (x) zu vervielfachen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Tarifgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Ein Tarifgerät dieser Art als sogenanntes Maximumwerk mit gleitender Meßperiode ist beispielsweise aus der DE-PS 24 46 602 bekannt. Dieses Tarifgerät ist aus elektronischen Bauelementen aufgebaut und es besitzt einen Ringspeicher in Form eines Schieberegisters, in welches in bestimmten Zeitabständen ermittelte Verbrauchswerte eingegeben, dort von Speicherplatz zu Speicherplatz weitergegeben und nach Durchlaufen sämtlicher Speicherplätze wieder ausgeschieden werden. Über den jeweiligen Speicherinhalt des Schieberegisters wird ein Mittelwert gebildet, der ein Maß ist für den tatsächlichen mittleren Verbrauch an elektrischer Energie über die Speicherzeitspanne.

[0003] Bei Elektrizitätszählern dieser Art hat sich ein Standart herausgebildet, bei dem das Schieberegister in einem 60-Minuten-Takt über eine Meßperiode von 96 Stunden fortgeschaltet wird. Dabei läuft das interne Zeitraster asynchron zu der astronomischen Zeit, beginnend mit jedem Rückstellzeitpunkt. Die Funktionsprüfung eines solchen Tarifgerätes erfordert einen erheblichen Zeitaufwand. Eine Verkürzung der Prüfprozedur durch einen Eingriff in die Schaltung des Tarifgerätes ist nicht möglich, weil die Prüfung auch am betriebsfähigen, plombierten Gerät durchführbar sein soll. Bei einer kompletten Prüfung über beispielsweise zwei Meßperioden von je 96 Stunden nimmt der Prüfvorgang insgesamt 8 x 24 Stunden in Anspruch.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wesentliche Verkürzung der Dauer des Prüfvorganges zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

[0005] Dadurch ist erreicht, daß durch einen einfachen Bedienungsvorgang am plombierten Gerät, also ohne Eingriff in die Hardware, eine Reduzierung der insgesamt erforderlichen Meßzeit von beispielsweise 2 x 96 Stunden auf 2 x 96 Minuten möglich ist.

[0006] In einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 läßt sich der Prüfvorgang ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand durch eine kombinierte Betätigung von wenigstens zwei vorhandenen Betätigungselementen, beispielsweise der Rückstelltaste bei gleichzeitigem Einschalten der Netzspannung, auslösen.

[0007] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

[0008] Das Tarifgerät 1 besteht aus einem Mikrocomputer 2 mit Programm- und Arbeitsspeicher, einer LCD-Anzeige 3 sowie einem Netzanschlußgerät 4 mit einer Spannungsüberwachungsstufe 5. Dem Mikrocomputer sind eingangsseitig ein Impulsgeber 6, eine Steuersignalstufe 7, eine Rückstelltaste 8 sowie eine Aufruftaste 9 und ausgangsseitig eine Impulsausgangsstufe 10 sowie eine Steuerausgangsstufe 11 zugeordnet. Darüber hinaus besitzt der Mikrocomputer einen nichtflüchtigen Speicher 12 und eine optische Datenschnittstelle 13.

[0009] Die Impulsgeberstufe 6 ist mit zwei Fotosensoren 14, 15 in Form von Miniatur-Reflexlichtschranken ausgestattet, die auf der Läuferscheibe 16 eines nicht dargestellten Induktionszählers aufgedruckte vier schwarze Marken 17, 18 abtasten. Die Fotosensoren 14, 15 sind so angeordnet, daß bei Drehung der Läuferscheibe 16 phasenverschobene Impulszüge an den Mikrocomputer geliefert werden. Dieser erkennt dabei die Umdrehungsrichtung und gibt Impulse bei der Vorwärtsdrehrichtung der Läuferscheibe in das Rechenwerk des Mikrocomputers 2 ein, unterdrückt aber die bei einer möglichen Rückwärtsdrehung auftretenden Impulse.

[0010] Das Rückwärtsdrehen kann in bekannter Weise auch durch eine Rücklaufsperre im Induktionszähler mechanisch unterbunden werden. Fehlmessungen durch mögliche Pendelbewegungen der Läuferscheibe bis um ca. 18 Winkelgrade werden durch das vorgenannte Verfahren ebenfalls verhindert.

[0011] Der mit einem Zeitgeber für die Erzeugung einer Zeittaktfrequenz (f_Z) ausgestattete Mikrocomputer 2 erhält seine Basisinformation zur Ermittlung der Arbeits/Leistungswerte von der Impulsgeberstufe 6. Diese werden im nichtflüchtigen Speicher 12 abgespeichert. Der Mikrocomputer erzeugt mit Hilfe seines Zeitgebers Setzimpulse mit konstanter Taktfrequenz im Einstundenrhythmus (1h-Raster) sowie Rücksetzimpulse nach Ablauf einer Meßperiode von beispielsweise 96 Stunden. Dabei können für Prüfzwecke die Impulse für das 1h-Raster sowie die Impulse für die Meßperiode durch Eingabe in die Steuersignalstufe 7 auch extern synchronisiert werden. Die Rückstellung kann dabei wahlweise zu einem beliebigen Zeitpunkt durch eine berechtigte Person von Hand über die plombierte Rückstelltaste 8 oder durch Fernsteuerung über einen Rundsteuerempfänger 19 ausgelöst werden. Eine weitere Möglichkeit der Rückstellung besteht über die optische Datenschnittstelle 13. Der Zugriff ist über ein Paßwort oder einen anderen Verschlüsselungsalgorithmus in gesicherter Weise möglich.

[0012] Der Mikrocomputer bearbeitet die zugeführten Daten in der Weise, daß er nach einer Bewertung der Zählimpulse der Impulsgeberstufe die elektrischen Arbeit- und Leistungswerte ermittelt, diese Werte im nichtflüchtigen Speicher 12 ablegt, die von der Steuerstufe 7 zugeführten Steuersignale für die Synchronisierung des 1h-Rasters sowie die Tarifumschaltung und die Höchstwertbildung auswertet, die Zeitbasis für die Meßperioden des 1h-Rasters bildet und die Rückstellung veranlaßt, darüber hinaus die Meßperiode steuert, die Tarifinformation verarbeitet, die Daten im nichtflüchtigen Speicher 12 bei Unterbrechung der Versorgungsspannung sichert und die Meßwerte auf der LCD-Anzeige 3 anzeigt. Dazu wird der Anzeigeabruf über die Aufruftaste 9 oder über die optische Datenschnittstelle 13, beispielsweise durch einen Lichtstrahl einer Taschenlampe, gesteuert. Dabei können folgende Meßwerte gebildet werden:
Arbeitswerte in mehreren Tarifen und die Summe dieser Werte;
Einstunden-Verbrauchswerte der letzten 96 Stunden in Abhängigkeit vom Tarif;
zu jeder Stunde der Verbrauch über die letzten 96 Stunden;
der Leistungs-Höchstwert über jeweils eine Verrechnungsperiode;
der Leistungs-Höchstwert über eine Anzahl von Verrechnungsperioden sowie weitere den Verbraucher oder das Elektrizitätsversorgungsunternehmen interessierende Werte.

[0013] Alle diese Werte sind auf der LCD-Anzeige 3 darstellbar.

[0014] Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, durch Betätigen der Aufruftaste 9 weitere gespeicherte Daten, z.B. die Anzahl der Rückstellungen, in einer festgelegten Reihenfolge anzuzeigen. Falls die Aufruftaste 9 während einer bestimmten Zeitperiode nicht betätigt wird, können automatisch zyklisch wiederkehrende verschiedene Meßwerte auf der LCD-Anzeige 3 dargestellt werden.

[0015] Um nun die Prüfzeit über eine komplette Meßperiode von im vorliegenden Fall 96 Stunden ohne Eingriff in das plombierte Gerät erheblich verkürzen zu können, wird die Zeittaktfrequenz f_Z der Setzimpulse des im Mikroprozessor vorhandenen Impulsfrequenzerzeugers um einen Faktor x vervielfacht. Das Auslösen dieser Taktfrequenzerhöhung während des Prüfvorganges kann in der Weise geschehen, daß eine in den Mikrocomputer einsteckbare Prüftaste 20 betätigt wird. Eine weitere Möglichkeit der Betätigung besteht darin, daß zwei vorhandene Tasten, beispielsweise die Rückstelltaste 8 und die Aufruftaste 9, gleichzeitig betätigt werden.

[0016] Der Mikrocomputer verarbeitet die ihm zugeführten Daten in der Weise, daß er nach einer Bewertung der Zählimpulse der Impulsgeberstufe die elektrischen Arbeits/Leitungswerte ermittelt und zwischenspeichert; die von der Steuerstufe 7 zugeführten Steuersignale für die Synchronisierung des 1h-Rasters, die Tarifumschaltung und die Höchstwertbildung auswertet; die Zeitbasis für die Meßperiodensteuerung und des 1h-Rasters bildet, die Fortschaltung im 1h-Rhythmus und die Rückstellung nach jeder Meßperiode veranlaßt, die Tarifinformationen verarbeitet, die Daten in den nichtflüchtigen Speicher 12 eingibt und bei Unterbrechung der Versorgungsspannung sichert und schließlich die ermittelten Meßwerte im Klartext auf der LC-Anzeige 3 anzeigt. Dabei wird der Anzeigeabruf über die Aufruftaste 9 oder die optische Datenschnittstelle 13, beispielsweise durch einen Lichtstrahl einer Taschenlampe, gesteuert. Die codierte Information wird über die Impulsausgangsstufe 10 oder die optische Datenschnittstelle 13 ausgegeben. Mit Hilfe der Steuerausgangsstufe 11 können einzelne Verbraucher je nach Tarif und/oder Verbrauch entsprechend den vorgegebenen Werten zu- oder abgeschaltet werden.

Ansprüche

1. Tarifgerät zur kontinuierlichen Erfassung und Anzeige der während konstanter, im Takt eines n-Stunden-Zeitrasters mit der Zeittaktfrequenz f_Z fortschreitender Zeitintervalle (Meßperioden) gemittelten Größen der von einem Verbraucher dem Netz entnommenen elektrischen Verbrauchswerte, bestehend aus einem Mikrocomputer (2) mit einem Programm- und Arbeitsspeicher sowie einem Zeitgeber für die Erzeugung der Zeittaktfrequenz f_Z und einem Rechenwerk für die digitale Mittelwertbildung, dem ein nichtflüchtiger externer Arbeitsspeicher (12), eine LCD-Anzeige (3), ein Netzanschlußgerät (4) mit Spannungsüberwachungsstufe (5), ein Impulsgeber (6), dessen Impulse pro Zeiteinheit ein Maß für die gemessene elektrische Leistung und, multipliziert mit der Zeit, ein Maß für die entnommene elektrische Energie sind, eine Steuerstufe (6) für die Synchronisierung der Arbeitstarifsteuerung, eine Rückstelltaste (8; 19) sowie eine Aufruftaste (9) für die Darstellung gespeicherter Daten auf der LCD-Anzeige (3) in festgelegter Reihenfolge zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die betriebsmäßige Zeittaktfrequenz f_Z des Zeittaktgebers des Mikrocomputers (2) während der Prüfperiode des Tarifgerätes durch eine von Hand betätigbare Prüftaste (20) um einen Faktor (x) zu vervielfachen ist.

2. Tarifgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die betriebsmäßige Zeittaktfrequenz (f_Z) von einem Impuls pro Stunde während der Prüfperiode auf einen Impuls pro Minute vervielfacht wird.

3. Tarifgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennziechnet, daß der Umschaltvorgang für die Vervielfachung der Zeittaktfrequenz f_Z durch die kombinierte Betätigung von wenigstens zwei vorhandenen Betätigungselementen (8, 9) ausgelöst wird.

Zeichnung